CN105414232B - 一种转角铝型材挤压模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转角铝型材挤压模具，包括上模和下模，所述的上模包括模芯，下模包括与转角铝型材的外轮廓相贴合的焊合室，上模与下模合模，上模的模芯与下模的焊合室之间形成成型转角铝型材的工作带；所述的模芯四周的上模中设置有与转角铝型材的四边相对应的四个分流孔，分流孔与分流孔之间为分流桥，所述的分流孔采用平行斜入式结构，所述的分流孔与模芯在竖直方向形成部分重叠，且转角铝型材的圆弧相邻边相对应的分流孔与模芯重叠面积S5小于或等于直边相对应的分流孔与模芯重叠面积S6的1.5倍。本发明的转角铝型材挤压模具，模具强度大为提高，模具加工简化，便于加工，生产成本大大降低，不会出现模具上机就发生桥裂现象，模具寿命大为提高。
Description
技术领域
本发明涉及挤压模具或挤出模具技术领域，特别涉及一种转角铝型材挤压模具。
背景技术
随着现代科技的进步和经济持续高速的发展，特别是制造业的日益发展和现代加工技术的进步，而铝合金由于具有良好的抗腐蚀性、轻量性、可焊接性等，以及人们对铝合金越来越深的了解和认识，使得铝合金型材的应用更加广泛。在民用建筑铝型材的产品中，转角类型材是很常见的一类型材，如图1所示。
其挤压生产过程中的主要问题是成型难度大和模具容易发生桥裂造成过早失效而导致模具寿命低。
此型材断面整体上呈方形结构，具有一定的对称性，外接圆直径为Φ142mm,型材外形轮廓上有实心部位，空心部分的面积很大，且有较长的圆弧部位。由这些特点可知，在挤压过程中，由于空心的面积较大，即模芯的面积较大，模具的受压面积就大，承受的压力就大。在挤压过程中，模具中心的挤压死区所产生的金属变形抗力和金属摩擦力过大，模具在承受高温、高压、高摩擦阻力的情况下，会发生严重的变形，导致模具出现桥裂。所以，在模具设计中，如何降低挤压力，保证和提高模具的强度，是首要任务，其次才是考虑金属成形与流速的调整。
目前行业中，每套转角挤压模具的平均产量寿命均低于5吨，而模具价格则至少在每套1万元以上。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种使用寿命长的转角铝型材挤压模具。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种转角铝型材挤压模具，包括上模和下模，所述的上模包括模芯，下模包括与转角铝型材的外轮廓相贴合的焊合室，上模与下模合模，上模的模芯与下模的焊合室之间形成成型转角铝型材的工作带；所述的模芯四周的上模中设置有与转角铝型材的四边相对应的四个分流孔，分流孔与分流孔之间为分流桥，所述的分流孔采用平行斜入式结构，所述的分流孔与模芯在竖直方向形成部分重叠，且转角铝型材的圆弧相邻边相对应的分流孔与模芯重叠面积S5小于或等于直边相对应的分流孔与模芯重叠面积S6的1.5倍。
作为本发明的进一步改进，所述的分流桥在分流孔的入料端和出料端均设置有倒角，且入料端的倒角小于或等于出料端的倒角。
作为本发明的进一步改进，所述模芯的中心处设置有一工艺孔。
作为本发明的进一步改进，所述的分流桥在入料端设置有斜度小于20°的斜面部。
作为本发明的进一步改进，圆弧边对应的工作带长度为角部位置对应的工作带长度的2-2.5倍。
作为本发明的进一步改进，所述的焊合室出料端的下模设置有二级空刀，空刀深度为20-30mm。
作为本发明的进一步改进，所述分流孔的倾斜角度为a，a为6°-9°。
本发明的有益效果在于：
相比于现有技术，本发明通过修正分流孔的扩展方式及分流桥宽度取向，使得中心的金属更多的流向角部，那么当金属流入下模焊合室内后，变形时金属流速容易慢的部位的金属积聚量就大，从而使得这些部位的流速加快，因而可以各处的流速容易趋于一致，挤压出的铝型材壁厚更加趋于一致，模具结构强度更高，模具使用寿命提高。
模具强度大为提高，模具加工简化，便于加工，生产成本大大降低，不会出现模具上机就发生桥裂现象，模具寿命大为提高。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明实施例中转角铝型材的主视图。
图2是本发明实施例中挤压模具的全剖视图。
图3是本发明实施例中上模的仰视图。
图4是图3的B-B局部剖视图。
图5是本发明实施例中分流桥剖视图。
图6是本发明实施例中下模的俯视图。
附图标记：100-转角铝型材，200-上模，210-分流孔，220-模芯，221-工艺孔，230-分流桥，231-斜面部，300-下模，310-焊合室。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
参照图1-6，本发明实施例提供了一种转角铝型材挤压模具，包括上模200和下模300，所述的上模200包括模芯220，下模300包括与转角铝型材100的外轮廓相贴合的焊合室310，上模200与下模300合模，上模200的模芯220与下模300的焊合室310之间形成成型转角铝型材100的工作带；所述的模芯220四周的上模200中设置有与转角铝型材100的四边相对应的四个分流孔210，分流孔210与分流孔210之间为分流桥230，所述的分流孔210采用平行斜入式结构，具体地，分流孔210的倾斜角度为a，a为6°-9°，从而增加了角部金属供应，降低了挤压力，使得中心的金属更多的流向角部，那么当金属流入下模300焊合室310内后，变形时金属流速容易慢的部位的金属积聚量就大，从而使得这些部位的流速加快，因而可以各处的流速容易趋于一致。
分流孔210与模芯220在竖直方向形成部分重叠，且转角铝型材100的圆弧相邻边相对应的分流孔210与模芯220重叠面积S5小于或等于直边相对应的分流孔210与模芯220重叠面积S6的1.5倍。从而加快了金属在圆弧部位的流速，避免了在圆弧部位有壁厚明显变薄的现象，降低了在挤压过程中模芯220发生弹性偏移的可能。
由于在金属流出分流孔210一端削去了分流桥230的部分面积，从力学的原理来分析，会使分流桥230截面的中心层位置向上移，则分流桥230所受的拉应力将增大，模具的强度将降低。参照图5，箭头所指的方向为挤压方向，分流桥230在分流孔210的入料端和出料端均设置有倒角，且入料端的倒角小于或等于出料端的倒角。在模具分流桥230的抗剪强度得到保证的条件下，使截面的中心层位置向下移以减小拉应力。
分流桥230在入料端设置有斜度小于20°的斜面部231，避免各个分流桥230剪切铝棒时承受的最大压力不同时出现，从而降低了剪切力的峰值，提高了模具的强度。
为了提高上模200在热处理过程中的淬透性，增加心部的冲击韧性，在上模200的模芯220中心处增设一个Φ20mm深度为50～60mm的工艺孔221。在其它参数不变的情况下，工艺孔221的增设可使得模具寿命提高20～30％。
为了保证金属流动顺畅，圆弧边对应的工作带长度为角部位置对应的工作带长度的2-2.5倍。
为了使型材挤出时出料顺畅，避免擦伤型材的表面甚至出现堵塞现象，所述的焊合室310出料端的下模300设置有二级空刀，空刀深度为20-30mm。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种转角铝型材挤压模具，包括上模和下模，其特征在于：所述的上模包括模芯，下模包括与转角铝型材的外轮廓相贴合的焊合室，上模与下模合模，上模的模芯与下模的焊合室之间形成成型转角铝型材的工作带；所述的模芯四周的上模中设置有与转角铝型材的四边相对应的四个分流孔，分流孔与分流孔之间为分流桥，所述的分流孔采用平行斜入式结构，所述的分流孔与模芯在竖直方向形成部分重叠，且转角铝型材的圆弧相邻边相对应的分流孔与模芯重叠面积S5小于或等于直边相对应的分流孔与模芯重叠面积S6的1.5倍；
所述的分流桥在分流孔的入料端和出料端均设置有倒角，且入料端的倒角小于或等于出料端的倒角；
所述的焊合室出料端的下模设置有二级空刀，空刀深度为20-30mm。
2.如权利要求1所述的转角铝型材挤压模具，其特征在于：所述模芯的中心处设置有一工艺孔。
3.如权利要求1所述的转角铝型材挤压模具，其特征在于：所述的分流桥在入料端设置有斜度小于20°的斜面部。
4.如权利要求1所述的转角铝型材挤压模具，其特征在于：圆弧边对应的工作带长度为角部位置对应的工作带长度的2-2.5倍。
5.如权利要求1所述的转角铝型材挤压模具，其特征在于：所述的分流孔的倾斜角度为a，a为6°-9°。
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